电柜设计规则

1、 Siemens AG 2009. All Rights Reserved.电柜设计电柜设计1. 电柜的防护电柜的防护2. 电柜的散热电柜的散热3. 电柜的电磁兼容电柜的电磁兼容4. 电柜的摆放与安装电柜的摆放与安装5. 电柜安装举例电柜安装举例 Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 2/17电柜的防护电柜的防护电柜防护等级的定义电柜防护等级的定义IP X X0-0-无防护等级无防护等级1-1-防护大于防护大于50mm 50mm 的固体物质的固体物质2-2-防护大于防护大于12mm 12mm 的固体物质的固体物质3-3

2、-防护大于防护大于2.5mm 2.5mm 的固体物质的固体物质4-4-防护大于防护大于1mm 1mm 的固体物质的固体物质5-5-防护粉尘（有限侵入）防护粉尘（有限侵入）6-6-防护粉尘（完全防护）防护粉尘（完全防护）0-0-无防护等级无防护等级1-1-防护水垂直浇入防护水垂直浇入2-2-防护水以防护水以5 5角直接喷洒角直接喷洒3-3-防护水以防护水以6060角直接喷洒角直接喷洒4-4-防护水以任意角度直接喷洒防护水以任意角度直接喷洒5-5-防护来自各个方向的低压喷射防护来自各个方向的低压喷射6-6-防护来自各个方向的强力喷射防护来自各个方向的强力喷射7-7-防护短时浸泡在一定压力的水中防护

3、短时浸泡在一定压力的水中8-8-防护淹没在水中防护淹没在水中对固体物质的对固体物质的防御能力防御能力对液体物质的对液体物质的防御能力防御能力电气柜应达到电气柜应达到IP54的防护标准的防护标准 Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 3/17电柜的防护电柜的防护电柜的密封电柜的密封达到IP54要求的电柜必须做到: 所有的门和需开孔安装的设备都需要安装密封胶条； 门锁需带拉紧装置； 电柜上所有没有使用的开口处都需要密封，必要时使用防护接头作为电缆进出电柜的接口。密封胶条密封胶条拉紧装置拉紧装置开口密封开口密封防护接头防护接

4、头 Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 4/17电柜的散热电柜的散热散热的重要性散热的重要性散热不好可能造成：零星故障降低部件使用寿命阿列纽斯公式：阿列纽斯公式：物质的反应速率k与温度T成指数关系。根据阿列纽斯公式，部件使用寿命与温度的关系大致如下：部件的温度每上升10会导致：使用寿命缩短一半故障率提高一倍 Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 5/17电柜的散热电柜的散热散热量的计算散热量的计算发热量：设备功率发热量：设备功率x5%散热量散

5、热量自然对流散热自然对流散热电柜内外温差为电柜内外温差为10 时，每平时，每平方米电柜表面散热方米电柜表面散热0.05kw36kw模块发热量：模块发热量：36kw x 5%=1.8kw0.5m2m2m电柜背靠墙壁，对流散热表电柜背靠墙壁，对流散热表面积：面积：2x0.5x3+2x2=7m2-自然对流散热量：自然对流散热量：7x0.05=0.35kw=散热设备散热散热设备散热电柜散出热量中自然对流散热散电柜散出热量中自然对流散热散不掉的需要散热设备散热不掉的需要散热设备散热散热设备散热量：散热设备散热量：1.45kw Siemens AG 2009. All Rights Reserved.In

6、dustry SectorPage 6/17电柜的散热电柜的散热主要散热设备主要散热设备换热器式的风扇换热器式的风扇空调空调空气干燥，环境整洁的环境中可以使用。空气干燥，环境整洁的环境中可以使用。注意：注意：开孔处要加过滤网，避免粉尘进入。开孔处要加过滤网，避免粉尘进入。其他情况下使用空调。其他情况下使用空调。散热设备的选择与安装散热设备的选择与安装 Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 7/17电柜的散热电柜的散热换热器式风扇的安装换热器式风扇的安装1. 冷空气进风口在下，热空气出风口在上；冷空气进风口在下，热空气出

7、风口在上；热空气出风口热空气出风口冷空气进风口冷空气进风口2. 冷空气进风口与热空气出风口保持足够距离；冷空气进风口与热空气出风口保持足够距离；足够距离保证电柜足够距离保证电柜内空气完整循环内空气完整循环3. 冷空气进风口与热空气出风口要装过滤网；冷空气进风口与热空气出风口要装过滤网；4. 冷空气进风口冷空气进风口不要不要直接向驱动器吹气，直接向驱动器吹气， 可使用导流板；可使用导流板；可使用导流板可使用导流板5. 正确计算风扇排风量：正确计算风扇排风量：3.1loserisePVT电柜允许温升所需电柜允许温升所需排风量，排风量，m3/h电柜总发热量，电柜总发热量，w电柜允许的温升，电柜允许的

8、温升， Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 8/17电柜的散热电柜的散热工业空调的安装工业空调的安装1. 冷空气进风口在下，热空气出风口在上；冷空气进风口在下，热空气出风口在上；热空气出风口热空气出风口冷空气进风口冷空气进风口2. 冷空气进风口与热空气出风口保持足够距离；冷空气进风口与热空气出风口保持足够距离；3. 空调与驱动设备保持至少空调与驱动设备保持至少200mm距离；距离；=200mm4. 空调空调不要不要直接向驱动吹冷气，可使用导流板；直接向驱动吹冷气，可使用导流板；5. 正确选择空调制冷量及功率；正确选择

9、空调制冷量及功率；6. 正确设定空调温度正确设定空调温度35 。35 Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 9/17电柜的电磁兼容（电柜的电磁兼容（EMC） 国家强制性标准国家强制性标准GB5226.1机械安全机械安全 机械电气设备机械电气设备 第第1部分：通用技术条件部分：通用技术条件：电气设备产生的电气设备产生的电磁干扰电磁干扰不应超过其预期使用场合允许的水平。设备不应超过其预期使用场合允许的水平。设备对电磁干扰应有足够的对电磁干扰应有足够的抗扰度抗扰度水平，以保证电气设备在预期使用环境水平，以保证电气设备在预期使

10、用环境中可以正确运行。中可以正确运行。 国家强制性标准国家强制性标准GB7251.1低压成套开关设备和控制设备低压成套开关设备和控制设备 第第1部分：型式试验和部分：型式试验和部分型式试验成套设备部分型式试验成套设备规定：规定：1. 成套设备中须选用符合相应产品标准及成套设备中须选用符合相应产品标准及EMC标准的器件；标准的器件；2. 充分考虑到器件之间影响，根据器件要求做好电缆屏蔽及接地措施。充分考虑到器件之间影响，根据器件要求做好电缆屏蔽及接地措施。电柜设计时没有充分考虑到电磁兼容可造成系统不能稳定运行，甚至设备的损坏！电柜设计时没有充分考虑到电磁兼容可造成系统不能稳定运行，甚至设备的损坏

11、！ Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 10/17电柜的摆放与安装电柜的摆放与安装柜内元器件的摆放与安柜内元器件的摆放与安装装2. 所有设备要紧密安装在电柜背板上，背板所有设备要紧密安装在电柜背板上，背板厚度要达到厚度要达到3mm以上；以上；=20cm4. 发热量大的置于电柜上部；发热量大的置于电柜上部；强电区的驱动发热强电区的驱动发热量较大，置于上部量较大，置于上部弱电区弱电区5. 滤波器、电抗器与驱动器要靠近摆放；滤波器、电抗器与驱动器要靠近摆放；8. 预留布线、接地、维修和操作的空间；预留布线、接地、维修和操作

12、的空间；7. 部分设备（如部分设备（如24V电源，断路器等）要使电源，断路器等）要使用导轨安装；用导轨安装；S SI IT TO OP PSIEMENSSIEMENSS SI IN NA AMMI IC CS SSIEMENSSIEMENSSIEMENSSIEMENSS SI IN NA AMMI IC CS SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SS SI IN NA AMMI IC CS SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SS SI IN NA AMMI IC CS SS SI IE EMME EN N

13、S SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SO OF FF FO ON N10. 较大、较沉的设备应安装在电柜底板上。较大、较沉的设备应安装在电柜底板上。9. 驱动器上下要留出足够的散热空间；驱动器上下要留出足够的散热空间；走线槽走线槽=80mm3. 强电、弱电分区放置，并保证足够距离；强电、弱电分区放置，并保证足够距离；6. 保证固定设备的螺钉与背板至少咬合保证固定设备的螺钉与背板至少咬合3圈；圈；S SI IE EMME EN NS SO OF FF FO ON N背板背板3圈螺纹圈螺纹1. 使用无漆镀锌板作

14、为电柜背板；使用无漆镀锌板作为电柜背板； Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 11/17电柜的摆放与安装电柜的摆放与安装柜内布线柜内布线1.柜内电缆尽量短；柜内电缆尽量短；S SI IT TO OP PSIEMENSSIEMENSS SI IN NA AMMI IC CS SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SS SI IN NA AMMI IC CS SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SS SI IN NA AMMI IC C

15、S SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SS SI IE EMME EN NS SO OF FF FO ON N走线槽走线槽S SI IE EMME EN NS SO OF FF FO ON NS SI IN NA AMMI IC CS SSIEMENSSIEMENSSIEMENSSIEMENS2.电缆不能捆绑在驱动的散热孔上；电缆不能捆绑在驱动的散热孔上；3.电源进线要走到背板后面，并缠绕以减少电源进线要走到背板后面，并缠绕以减少其对电柜其他设备的影响；其对电柜其他设备的影响；4.滤波器、电抗器、驱动器之间的

16、电源线，滤波器、电抗器、驱动器之间的电源线，驱动的信号线和动力线要屏蔽；驱动的信号线和动力线要屏蔽；5.驱动动力电缆要以最短的距离通过保护接驱动动力电缆要以最短的距离通过保护接头接出电柜；头接出电柜；6. 各设备要单独就近接地；各设备要单独就近接地；7. 各屏蔽电缆要最大面积接地，数字信号各屏蔽电缆要最大面积接地，数字信号线要保证双端接地，模拟信号电缆要在控制线要保证双端接地，模拟信号电缆要在控制端单端接地；端单端接地；8. 信号线与动力线要分开布线，必要交叉信号线与动力线要分开布线，必要交叉时应以时应以90度交叉；度交叉； Siemens AG 2009. All Rights Reserv

17、ed.Industry SectorPage 12/17电柜的摆放与安装电柜的摆放与安装PE M L+SINUMERIK 802D PCU 24 VDC 0 VDC 保护接地 共地连接方式PE M L+SINUMERIK 802D PCU 24 VDC 0 VDC 浮地连接方式 区别区别在使用共地连接时，一定要保证车间按照要求接地良好！在使用共地连接时，一定要保证车间按照要求接地良好！24V供电的共地连接与浮地连接供电的共地连接与浮地连接共地连接共地连接24V供电供电只有在接地满足国标只有在接地满足国标GB5226.1 8.3.3节要求节要求的前提下，推荐采用共地方式；的前提下，推荐采用共地方

18、式；浮地连接浮地连接接地无法满足国标接地无法满足国标GB5226.1 8.3.3节要求时，节要求时，可采用浮地方式；可采用浮地方式； Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 13/17电柜的摆放与安装电柜的摆放与安装外部设备外部设备外部设备的安装外部设备的安装固定的操作站固定的操作站活动的操作站活动的操作站PCU、操作面板等与金属框架紧密装配，避、操作面板等与金属框架紧密装配，避免晃动；免晃动；若空气中有油污或喷溅的冷却液，要注意密若空气中有油污或喷溅的冷却液，要注意密封。封。要考虑到机械刚性，避免过度震动要考虑到机械刚性，避免过度震动 Siemens AG 2009. All Rights Reserved.Industry SectorPage 14/17电柜的摆放与安装电柜的摆放与安装摆放电柜时要注意：摆放电柜时要注意：1.电柜不能安装在震动大的地方；电柜不能安装在震动大的地方；2.电柜进、出风口与其他电柜进、出风口或周围障电柜进、出风口与其他电柜进、出风口或周围障碍物间距应至少碍物间距应至少200mm。必要时可使用导风板；。必要时可使用导风板； Siem